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摘要
为深入研究椭圆沉箱的水动力特性,建立了非线性波浪与结构物相互作用的三维时域数值计算模型,该模型中N-S方程的求解基于有限差分法,采用VOF方法追踪流体自由表面,使用部分单元体方法处理椭圆沉箱结构物的曲面边界,用计算圆沉箱波浪力对该模型进行了验证,并将该模型应用于相对波高(H/d)、相对波长(k D)和相对长宽比(B/D)对椭圆沉箱波浪力的影响研究。结果表明:相对波高对椭圆沉箱波浪力有重要影响,其值越大波浪非线性的影响越明显;与沉箱无量纲正向波浪力相比,相对长宽比对无量纲横向波浪力影响更大。研究表明,本研究中建立的数值模型可应用于椭圆沉箱波浪力的计算,但实际设计中需依据建设地点的风浪特征与掩护条件,确定合适的沉箱相对长宽比,以保证结构足够的安全系数。
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